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第二节跨学科家庭电器及其使用
一、单选题
1．如图所示，对于图片中所描述的物理现象或过程，下列分析中正确的是（　　）
A．图甲 司南静止时，它的长柄指向南方，说明长柄是N极
B．图乙 匝数一定时，增大电流，电磁铁吸引曲别针的数目会增加
C．图丙 使用试电笔时，用指尖按住上端的金属帽，会发生触电事故
D．图丁 当电流过大时，保险丝先熔断，所以家庭电路中可以用铜丝代替保险丝
2．位于河南省南召县的天池抽水蓄能电站已全部投产发电，如图是其工作小意图，用电低峰时，电动机利用余电能将水提升至高处；用电高峰时，水下降带动发电机发电。下列说法正确的是（　　）
A．用电高峰时，将电能转化为机械能
B．用电低峰时，将机械能转化为电能
C．上水库的高度一定，其容积越大，可储存的电能越多
D．电动机消耗的电能和发电机输出的电能完全相等
3．某同学家里电灯均正常工作，当他把“ ”的台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，室内电灯全部熄灭，总开关跳闸，发生这种现象原因可能是（　　）
A．台灯开关处有短路 B．插座处有短路
C．台灯灯座处有短路 D．台灯插头处有短路
4．如图是小明家电路的一部分。他闭合开关时螺旋灯泡正常发光，再将电饭锅的插头插入插座中时，灯泡突然熄灭，检查时发现保险丝熔断了，原因可能是（　　）
A．电饭锅断路 B．灯泡的灯丝断路
C．开关短路 D．电饭锅的插头短路
5．小冰家的电能表标有“；”，家中正使用着一台的电冰箱、两盏的日光灯。当小冰将一个台灯的插头插进插座时，台灯不亮，干路中的空气开关“跳闸”。发生这种现象的原因可能是（　　）
A．日光灯断路 B．台灯插头处短路
C．插座短路 D．用电器的总功率过大
6．在下列现象中：插座中的两个线头相碰：开关中的两个线头相碰；电路中增加了大功率用电器；户外输电线绝缘皮损坏，可能引起家中保险丝断的是（　　）
A．只有 B．只有 C． D．只有
7．家庭电路中保险丝被烧断，可能的原因是（　　）
A．电路中出现断路
B．电路中某盏灯的开关接触不良
C．保险丝选用的太粗
D．电路中同时使用的用电器的总功率过大
8．某同学家中原来电灯都正常发光，当把一个开关断开的台灯插头插入插座中，保险丝熔断，室内电灯全部熄灭，其原因可能是（　　）
A．台灯的插头短路 B．台灯内灯泡短路
C．插座原已短路 D．台灯的功率过大
9．某同学买了一盏台灯，将开关断开的台灯的插头插入原先插电磁炉的插座中，家中其他正常工作的用电器全部停止工作，检查保险丝被熔断，发生这一现象最有可能的原因可能是（　　）
A．台灯的电功率过大 B．台灯插的插座处原来有短路
C．插头处有短路 D．台灯的灯座处有短路
10．关于能源、材料和粒子，下列说法中正确的是（　　）
A．保险丝常用电阻率比较大、熔点比较低的材料制成
B．物体温度升高，一定是吸收了热量
C．铁块很难被压缩说明分子之间存在相互作用的引力
D．核能和化石能源均属于可再生能源
二、多选题
11．关于家庭电路，下列说法中正确的是（　　）
A．家庭电路中总电流过大，可能是由于电路中用电器过多，实际功率过大
B．家庭电路发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器
C．家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越小
D．保险丝一般选用电阻比较小，熔点比较低的合金制作而成
12．在家庭电路中，下述情况会造成因电流过大导致空气开关“跳闸”的是（　　）
A．开关中的两个线头相碰
B．家庭中用电器的总功率过大
C．插头与插座接触不良
D．插座中分别与火线和零线连接的两个线头相碰
13．下面甲乙丙丁四幅图所示科学探究的场景，所得结论符合科学事实的是（　　）
A．甲图：牛顿在伽利略等人“阻力对物体运动的影响”研究基础上，总结出惯性定律
B．乙图：帕斯卡通过“裂桶实验”，证明液体的压强随着液体深度的增加而增大
C．丙图：马德堡市市长奥托格里克通过实验证明大气压存在并积极宣传科学知识
D．丁图：阿基米德原理揭示了物体浸入液体的深度越深，受到的浮力也越大的规律
14．如图，电源电压不变，两只电表均完好．开关S闭合后，发现只有一只电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现短路或断路故障，则可能的情况是（　　）
A．电压表指针发生偏转，灯泡L1短路
B．电压表指针发生偏转，灯泡L1断路
C．电流表指针发生偏转，灯泡L1短路
D．电流表指针发生偏转，灯泡L2断路
三、填空题
15．小明一打开卧室的灯，家里正在使用的电器就全部停止了工作，造成故障的原因是卧室发生了　 　 现象；某居民楼经常在做饭时间保险丝熔断，这一般是由于　 　 造成的．
16．电流的　 　 效应是引起火灾的主要原因之一，短路会导致　 　 过大，线路连接处接触不良会导致该处　 　 变大，这两种情况都会导致电路过热，引发火灾。
17．若发生甲、乙两图中的触电事故，空气开关　 　（选填“会”或“不会”）跳闸。如图丙所示，图丙中当所有开关闭合后，输电线因电流过大而燃烧起来，像这种产生电流过大的原因是　 　（选填“总功率过大”或“发生短路”）。
四、复合题
18．阅读短文，回答问题。
空气断路器
空气断路器俗称空气开关，是电路中必备的保护装置。常见的空气断路器兼有“热动式”和“电磁式”两种工作方式。如图是常用空气断路器正常工作时内部的结构示意图。当电路中出现短路或较大过载等导致电流急剧增加(超过额定电流的5~10倍)时，电磁螺线管磁场急剧增强，产生强大磁力吸引线圈内部的金属圆柱体向下运动，推动机械脱扣装置使电路断开。当电路中的电流长时间超过额定电流，但电磁螺线管产生的磁力又不足以使脱扣器动作时，电路中的双金属片就会受热发生弯曲形变，推动机械脱扣装置脱扣，切断电源，起到过载保护作用。在电路连接和断开时，触点处金属连接装置空气被击穿，电流就会以电弧(电火花)的形式流动，它不但会损坏接触点，还会延长断开电路的时间，这就需要将其迅速熄灭。灭弧装置就是将电弧引入由许多金属组成的隔断中，对电弧进行分割，当电弧沿隔断前进时，随着电阻的增大，电弧会变得越来越弱，最后完全熄灭在灭弧装置内。
（1）空气断路器能对电路起到保护作用，其本质相当于电路中的　 　。
（2）当电路发生短路时，下列说法中正确的是____。
A．电磁螺线管首先动作，推动机械脱扣装置使电路断开
B．只有双金属片动作，推动机械脱扣装置使电路断开
C．电磁螺线管和双金属片同时动作，推动机械脱扣装置使电路断开
D．双金属片先动作，然后电磁螺线管动作，推动机械脱扣装置使电路断开
（3）灭弧装置就是将电弧进行分割，通过增加灭弧金属片的长度来增加　 　，从而减小　 　，最后完全将电弧熄灭在灭弧装置内。
（4）若想增大某一空气断路器的额定电流，请阐述你的改进方法。　 　
（5）为了家庭安全，请你提供一条关于安全用电的建议：　 　。
19．小明在学习短路对家庭电路的危害后，想探究保险丝的工作原理及作用，于是和小华一起讨论并完成下列实验：
（1）在图中，CD间接上一段保险丝，AB间接入电流表，其他部分按如图所示连接好电路。当开关闭合时，灯泡　 　(选填“发光”或“不发光”)，电流表　 　(选填“有”或“无”)示数。
（2）断开开关，CD间保留保险丝，只在BD间接一根粗铜丝，当闭合开关的瞬间，小明观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度，保险丝也随即熔断。小明找来一根细铜丝代替保险丝接在CD之间，同时在BD间接入一根较短的粗铜丝；闭合开关，发现电流表的示数超过量程，灯泡　 　(选填“发光”或“不发光”)，细铜丝发热明显，粗铜丝发热不明显，电流表损坏。
（3）【分析论证】
根据欧姆定律知道，铜丝的电阻较小，闭合开关的瞬间，线路中的电流较　 　，从而造成电流表超过量程而烧坏电流表。
（4）细铜丝的电阻比粗铜丝电阻大很多，在电流相同时，根据 可知，导体的电功率跟电阻成　 　(选填“正”或“反”)比，所以细铜丝的电功率比粗铜丝的电功率　 　(选填“大”或“小”)，因此细铜丝的温度升高明显。
（5）根据上述分析，在没有保险丝的情况下，　 　(选填“能”或“不能”)用铜丝代替保险丝。
20．为进一步推广使用高效节能空调，自2009年6月1日，财政部、国家发改委采取补贴方式推广高效节能空调。小明家响应倡导，购买了一台高效节能空调，共空调的部分参数如下表：
额定制冷量／W 5000 室内机组噪声B(∧) ≤45
额定制热量／W 5300 室外机组噪声dB(∧) ≤57
额定制冷输入功率／W 1850 室内机外形尺寸(长×宽×高)／mm 195×1014×320
额定制热输入功率／W 1880 室外机外形尺寸(长×宽×高)／mm 253×800×646
工作电压／V 220 能效级别 3
（1）小明家已有家用电器的总功率是3340W，家里电能表、空气开关、导线的规格分别为：“220V 40A”、“220V 20A”、“220V 20A”。若将空调直接接入电路，请通过计算说明在使用时可能会出现什么危险？如何解决？
（2）若小明家夏天空调制冷共正常工作200h，耗电多少度？
（3）夏天空调工作时，小明发现室外机旁在滴水，请问这些水是在哪里形成的？解释它的形成过程。
21．如图所示的保险丝（管）在用电设备都能经常看到，它能对流经设备的电流超过一定值时自动熔断起断电保护作用。不同规格的保险丝（管）的规格如下表，请仔细阅读下表，将你发现的有关规律填在相应的横线上。
直径 cp/mm 额定电流I/A 熔断电流I/A 直径 10101/110mm 额定电流I/A 熔断电流I/A
0.32 1.1 2.2 0.46 1.85 3.7
0.35 1.25 2.5 0.52 2 4
0.36 1.35 2.7 0.54 2.25 4.5
0.40 1.5 3 0.60 2.5 5
根据表中有关文字或数据将你发现的规律填在相应的横线上（要求写出两个结论）：
（1）　 　；
（2）　 　。
22．请认真阅读下面的材料之后，回答下列问题。
最近几年，我国城乡许多地区在进行家庭供电线路的改造。改造的主要内容是把电线换成更粗的，电能表换成标定电流更大的。由于各种家用电器都是并联的，家里用电线路上的总电流会随着用电器的增加而变大。如果家里添置了新的大功率用电器，例如电热水器，空调机，就要计算一下通过的电流，一定注意不要让总电流超过家里供电线路和电能表所允许的最大值，而且大功率用电器不宜同时使用，否则会引起线路故障，造成保险丝熔断，甚至发生火灾。
家庭电路中有时候会发生短路现象。例如，改装电路时不小心，使火线和零线直接接通造成短路；电线绝缘皮被刮破或烤焦，电线和用电器使用年限过长，也会使火线和零线直接接通造成短路，从而造成保险丝熔断。
（1）根据材料的内容可知，如果想在家中添置大功率用电器，需要注意些什么？
（2）请结合欧姆定律，解释为什么短路会造成保险丝熔断？
23．如表是小明测一轮滑组机械效率时记录的有关数据，请你解答下列问题：
项目数据 次数 动滑轮重 物重 钩码上升高度 拉力 拉力作用点移动距离 滑轮组的机械效率
甲
（1）请在图中画出实验中滑轮组的绕绳。
（2）通过计算得出表格中甲的机械效率是　 　。
（3）由表格收集的数据可知，用同一滑轮组提升不同的重物至同一高度，随着提升物重的增加，滑轮组的机械效率将　 　选填“变大”或“变小”。
（4）进一步分析表格数据可知，随着提升物重的增加，滑轮组的额外功　 　选填“变大”“变小”或“不变”。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】熔断器的作用及保险丝的选择
2．【答案】C
【知识点】机械能及其转化；电能与社会发展
3．【答案】C
【知识点】家庭电路电流过大的原因
4．【答案】D
【知识点】家庭电路电流过大的原因
5．【答案】B
【知识点】家庭电路电流过大的原因
6．【答案】D
【知识点】家庭电路电流过大的原因
7．【答案】D
【知识点】家庭电路电流过大的原因
8．【答案】A
【知识点】家庭电路电流过大的原因
9．【答案】C
【知识点】家庭电路电流过大的原因
10．【答案】A
【知识点】熔断器的作用及保险丝的选择
11．【答案】A,C
【知识点】家庭电路电流过大的原因
12．【答案】B,D
【知识点】家庭电路电流过大的原因
13．【答案】A,B,C
【知识点】惯性及其现象；液体压强的特点；大气压强的存在
14．【答案】B,C
【知识点】电路故障的判断
15．【答案】短路；总功率过大
【知识点】家庭电路电流过大的原因
16．【答案】热；电流；电阻
【知识点】家庭电路电流过大的原因
17．【答案】不会；总功率过大
【知识点】家庭电路电流过大的原因
18．【答案】（1）开关
（2）A
（3）电阻；电流
（4）采用额定功率更大的空气断路器提高断路器的额定电流
（5）不同时使用多个大功率用电器
【知识点】家庭电路电流过大的原因
19．【答案】（1）发光；有
（2）不发光
（3）大
（4）正；大
（5）不能
【知识点】熔断器的作用及保险丝的选择
20．【答案】（1）若所有电器同时使用，总电流超过导线的额定最大电流，可能引起火灾。应更换额定电流更大的导线或不同时使用大功率电器。
（2）若空调制冷正常工作200h，耗电370度。
（3）水是在室内形成的，是室内空气中的水蒸气遇冷液化而形成的。
【知识点】液化及液化放热；功率的计算；家庭电路电流过大的原因
21．【答案】（1）保险丝直径越粗，额定电流越大
（2）同一根保险丝，熔断电流是额定电流的两倍
【知识点】熔断器的作用及保险丝的选择
22．【答案】（1）计算一下通过的电流，总电流小于家里供电线路和电能表所允许的最大值，而且大功率用电器不宜同时使用
（2）短路造成电流过大，保险丝放出的热量多，熔断保险丝
【知识点】家庭电路电流过大的原因；熔断器的作用及保险丝的选择
23．【答案】（1）
（2）
（3）变大
（4）变大
【知识点】滑轮（组）的机械效率；滑轮（组）机械效率的测量实验
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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